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DE4329590B4 - Ventiltrieb mit Stößelvorrichtung zur variablen Ventilhubsteuerung, insbesondere für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Ventiltrieb mit Stößelvorrichtung zur variablen Ventilhubsteuerung, insbesondere für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine Download PDF

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DE4329590B4
DE4329590B4 DE19934329590 DE4329590A DE4329590B4 DE 4329590 B4 DE4329590 B4 DE 4329590B4 DE 19934329590 DE19934329590 DE 19934329590 DE 4329590 A DE4329590 A DE 4329590A DE 4329590 B4 DE4329590 B4 DE 4329590B4
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Christian Guist
Reinhard Mader
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction

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Abstract

Ventiltrieb mit Stößelvorrichtung zur variablen Ventilhubsteuerung, insbesondere für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine,
– mit einem von zwei gleichen, beabstandeten Steuernocken (5) einer Steuerwelle (6) betätigbaren Außenstößel (7) und
– einem relativ zu diesem mittels eines gesonderten Steuernockens (8) bewegbaren Innenstößel (9) , wobei
– der maschinenseitig geführte Außenstößel (7) zur Verriegelung mit mit dem Innenstößel (9) ein beaufschlagtes Riegelelement (11) umfasst, das
– mit einem im Maschinengehäuse (10) der Außenstößel-Führung (12) benachbart angeordneten Steuerkolben (13) quer zur Verriegelungsrichtung (= Ventilhubrichtung) in gleitbeweglicher Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
– dass das Riegelelement (11) einen den Außenstößel (7) mit dem Innenstößel (9) verriegelnden Scherbolzen (14) von relativ kleinem Durchmesser umfasst, dem
– ein im Innenstößel (9) fluchtend angeordneter zweiter Scherbolzen (15) von gleichem Durchmesser für eine zusätzliche Verriegelung des Innenstößels (9) mit dem Außenstößel (7) zugeordnet ist, wobei
– der zweite Scherbolzen (15) vom ersten,...

Description

  • Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 von der Patentanmeldung P 42 06 898 aus.
  • Der darin vorgeschlagene Ventiltrieb umfaßt eine Stößelvorrichtung zur variablen Ventilhubsteuerung mit bei einer ersten Hubsteuerung relativ zueinander beweglichen Außen- und Innenstößeln. Bei der zweiten Hubsteuerung sind einander zugeordnete Außen- und Innenstößel jeweils über ein gemeinsames Riegelelement verblockbar, wobei das Riegelelement über einen im Maschinengehäuse hydraulisch betätigbar angeordneten Steuerkolben gesteuert ist. Dieses Riegelelement ist zur kostengünstigen Fertigung durch relativ große Toleranzen als ein bei verblockten Stößeln auf Biegung beanspruchter Riegel gestaltet.
  • Weiter ist aus der DE-A 42 10 567 ein gattungsgleicher Ventiltrieb bekannt mit einer Stößelvorrichtung, bei der zum Verblocken von Außen- und Innenstößel eine quer zur Hubrichtung in eine Umfangsnut des Innenstößels über einen maschinengehäuseseitig angeordneten Steuerkolben verlagerbare Sperrscheibe als Riegelelement dient.
  • Schließlich ist aus der DE-A 40 32 291 ein gattungsfremder Ventiltrieb bekannt, bei dem als Riegelelemente für zu verblockende Teile zur Ventilhubsteuerung Scherbolzen dienen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer kleinbauenden Stößelvorrichtung eine in den steuernockenseitigen Endbereichen von Außen- und Innenstößel anordbare Verriegelungseinrichtung aufzuzeigen.
  • Diese Aufgabe ist nach Anspruch 1 durch eine aufgrund der Beanspruchungsart vorteilhaft kleinbauende Verriegelungseinrichtung mit einem Riegelelement gelöst, das einen den Außenstößel mit dem Innenstößel verriegelnden Scherbolzen umfaßt.
  • Die Erfindung ist in der Kombination einer von der Stößelvorrichtung extern im Maschinengehäuse angeordneten Steuereinrichtung für das Riegelelement und der Verwendung eines auf Scherung beanspruchten Riegelelementes zu sehen.
  • Wegen geringen Bauaufwandes bevorzugt ist im Innenstößel ein vom außenstößelseitigen Scherbolzen antreibbarer, weiterer Scherbolzen vorgesehen. Damit sind beide Stößel gleichmäßig belastet verblockbar.
  • Der innenstößelseitige Scherbolzen ist zur sicheren entriegelten Positionierung gegen die Verriegelungsrichtung be aufschlagt an einem Anschlag des Innenstößels anschlagend angeordnet. Vorzugsweise sind beide Scherbolzen einer Stößelvorrichtung federbeaufschlagt.
  • Diese durch Federn bewirkte Rückstellung in die entriegelte Position der fluchtend in den Stößeln einer Stößelvorrichtung angeordneten Scherbolzen kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise hydraulisch unterstützt werden, wobei eine den innenstößelseitigen Scherbolzen aufnehmende Verriegelungsbohrung im Außenstößel mit einer steuerbaren Druckleitung verbindbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung mit extern über einen im Maschinengehäuse angeordneten Steuerkolben betätigbare Scherbolzen wird durch den vorteilhaft geringen Bauraumbedarf dieser Scherbolzen bevorzugt für eine mit einem einzigen Gaswechselventil zusammenwirkende Stößelvorrichtung mit einem dem Innenstößel zugeordneten Ventilspiel-Ausgleichselement verwendet.
  • Die Erfindung ist anhand einer Prinzipdarstellung beschrieben.
  • Ein Ventiltrieb 1 umfaßt eine Stößelvorrichtung 2 zur variablen Ventilhubsteuerung eines Gaswechselventils 3 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine 4. Die Stößelvorrichtung 2 ist im wesentlichen aus einem von zwei gleichen, beabstandeten Steuernocken 5 einer Steuerwelle 6 betätigbaren Außenstößel 7 und einem relativ zu diesem mittels eines gesonderten Steuernockens 8 bewegbaren Innenstößel 9 gebildet. Der im Maschinengehäuse 10 geführte Außenstößel 7 ist zur Verriegelung mit dem Innenstößel 9 mit einem federbeaufschlagten Riegelelement 11 ausgerüstet, das mit einem im Maschinengehäuse 10 der Außenstößelführung 12 benachbart angeordneten Steuer kolben 13 quer zur Verriegelungsrichtung und damit in Ventilhubrichtung in gleitbeweglicher Verbindung steht.
  • Zur Erzielung einer Verriegelungseinrichtung von kleinem Bauraum im steuerwellenseitigen Endbereich der Stößelvorrichtung 2 umfaßt das Riegelelement 11 einen den Außenstößel 7 mit dem Innenstößel 9 verriegelnden Scherbolzen 14.
  • Um die Scherbelastung in der Stößelvorrichtung 2 zu vergleichmäßigen, können zwei diametral angeordnete Riegelelemente 11 vorgesehen sein. Eine demgegenüber im Aufbau einfachere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch erreicht, daß einem einzigen Riegelelement 11 ein den Innenstößel 9 mit dem Außenstößel 7 verriegelnder, weiterer Scherbolzen 15 zugeordnet ist, der aus Gründen einer einfachen Steuerung zur Verriegelung vom ersten, außenstößelseitigen Scherbolzen 14 angetrieben ist. Zur sicheren Positionierung des innenstößelseitigen Scherbolzens 15 ist dieser gegen die Verriegelungsrichtung federbeaufschlagt an einem Anschlag 16 des Innenstößels 9 anliegend angeordnet.
  • Die in den beiden Stößeln 7 und 9 der Stößelvorrichtung 2 miteinander fluchtend angeordneten, federbeaufschlagten Scherbolzen 14 und 15 können zur raschen Entriegelung in der Grundkreis-Phase der Steuernocken 5 und 8 zusätzlich hydraulisch beaufschlagt sein. Hierfür ist eine den innenstößelseitigen Scherbolzen 15 zur Verblockung der beiden Stößel 7 und 9 aufnehmende Verriegelungsbohrung 17 im Außenstößel 7 mit einer steuerbaren Druckleitung 18 im Maschinengehäuse 10 verbindbar. Die Verbindung zur hydraulischen Beaufschlagung des innenstößelseitigen Scherbolzens 15 zur Entriegelung ist durch ein Steuerventil 19 in der Druckleitung 18 während der Grundkreis-Phase der Steuernocken 5 und 8 sichergestellt.
  • Aufgrund des geringen Einbauraumes der Scherbolzen 14 und 15 können diese vorteilhaft in den steuerwellenseitigen Endbereichen von Außenstößel 7 und Innenstößel 9 angeordnet werden, so daß die Stößelvorrichtung 2 trotz niedriger Bauhöhe auf das Gaswechselventil 3 über ein im Innenstößel 9 anordbares hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement 20 einwirken kann.

Claims (3)

  1. Ventiltrieb mit Stößelvorrichtung zur variablen Ventilhubsteuerung, insbesondere für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine, – mit einem von zwei gleichen, beabstandeten Steuernocken (5) einer Steuerwelle (6) betätigbaren Außenstößel (7) und – einem relativ zu diesem mittels eines gesonderten Steuernockens (8) bewegbaren Innenstößel (9) , wobei – der maschinenseitig geführte Außenstößel (7) zur Verriegelung mit mit dem Innenstößel (9) ein beaufschlagtes Riegelelement (11) umfasst, das – mit einem im Maschinengehäuse (10) der Außenstößel-Führung (12) benachbart angeordneten Steuerkolben (13) quer zur Verriegelungsrichtung (= Ventilhubrichtung) in gleitbeweglicher Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, – dass das Riegelelement (11) einen den Außenstößel (7) mit dem Innenstößel (9) verriegelnden Scherbolzen (14) von relativ kleinem Durchmesser umfasst, dem – ein im Innenstößel (9) fluchtend angeordneter zweiter Scherbolzen (15) von gleichem Durchmesser für eine zusätzliche Verriegelung des Innenstößels (9) mit dem Außenstößel (7) zugeordnet ist, wobei – der zweite Scherbolzen (15) vom ersten, außerstößelseitigen Scherbolzen (14) zur Verriegelung angetrieben ist, – dass ferner beide Scherbolzen (14, 15) gegen die Verriegelungsrichtung federbeaufschlagt sind, wobei – der zweite Scherbolzen (15) gegen die Verriegelungsrichtung beaufschlagt an einem Anschlag (16) des Innenstößels (9) in entriegelter Position gehalten ist, und der – erste Scherbolzen (14) gegen den Steuerkolben (13) anliegt.
  2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine den innenstößelseitigen, zweiten Scherbolzen (15) aufnehmende Verriegelungsbohrung (17) im Außenstößel (7) mit einer steuerbaren Druckleitung (18) für ein strömungsfähiges Medium verbindbar ist.
  3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2 , gekennzeichnet durch eine jedem Gaswechselventil (3) gesondert zugeordnete Stößelvorrichtung (2) mit einem dem Innenstößel (9) zugeordneten Ventilspiel-Ausgleichselement (20).
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